您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
變頻器工作產(chǎn)生的噪聲與振動及其對策
變頻器工作產(chǎn)生的噪聲與振動及其對策
采用變頻器調(diào)速,，將產(chǎn)生噪聲和振動,，這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響,。隨著運轉(zhuǎn)頻率的變化,，基波分量,、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化，很可能引起與電動機的各個部分產(chǎn)生諧振等,。
?。?） 噪聲問題及對策
用變頻器傳動電動機時，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量,，氣隙的高次諧波磁通增加,，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機械頻率諧振,，則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大,。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大,。
變頻器傳動電動機產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關(guān)頻率有關(guān),，尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器,。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量,，可將U / f定小些。采用特殊電動機在較低頻的噪聲音量較嚴重時,，要檢查與軸系統(tǒng)（含負載）固有頻率的諧振,。
（2） 振動問題及對策
變頻器工作時,，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力,，策動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合，造成電磁原因?qū)е碌恼駝?。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量,，在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時,，低次的諧波分量小,，影響變小。
減弱或消除振動的方法,，可以在變頻器輸出側(cè)接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分,。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時，可改用正弦波PWM方式變頻器,，以減小脈動轉(zhuǎn)矩,。從電動機與負載相連而成的機械系統(tǒng)，為防止振動,，必須使整個系統(tǒng)不與電動機產(chǎn)生的電磁力諧波,。
負載匹配及對策
生產(chǎn)機械的種類繁多，性能和工藝要求各異,，其轉(zhuǎn)矩特性不同,，因此應(yīng)用變頻器前首先要搞清電動機所帶負載的性質(zhì)，即負載特性,，然后再選擇變頻器和電動機,。負載有三種類型：恒轉(zhuǎn)矩負載,、風機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型,，應(yīng)選不同類型的變頻器,。
（1） 恒轉(zhuǎn)矩負載
恒轉(zhuǎn)矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載,。
摩擦類負載的起動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右,，制動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的100%左右，所以變頻器應(yīng)選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性,，而且起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大,，過載時間和過載能力大的變頻器，如FR-A540系列,。
位能負載一般要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能,，能夠快速實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，變頻器應(yīng)選擇具有四象限運行能力的變頻器,，如FR-A241系列,。
（2） 風機泵類負載
風機泵類負載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負載,，低速下負載非常小,，并與轉(zhuǎn)速平方成正比，通用變頻器與標準電動機的組合合適,。這類負載對變頻器的性能要求不高,，只要求經(jīng)濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可,，如FR-A540(L),。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時，功率急劇增加,，有時超過電動機變頻器的容量,，導(dǎo)致電動機過熱或不能運轉(zhuǎn)，故對這類負載轉(zhuǎn)矩,，不要輕易將頻率提高到工頻以上,。
（3） 恒功率負載
恒功率負載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,，但功率保持恒定的負載,，如卷取機、機床等,。對恒功率特性的負載配用變頻器時,，應(yīng)注意的問題：在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制，，所以電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒功率特性,，使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題,。而在工頻以下頻率范圍內(nèi)為U/f定值控制，電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩又相反傾向,，標準電動機與通用變頻器的組合難以適應(yīng),，因此要專門設(shè)計。
發(fā)熱問題及對策
變頻器發(fā)熱是由于內(nèi)部的損耗而產(chǎn)生的,，以主電路為主，約占98%,，控制電路占2%,。為保證變頻器正常可靠運行,，必須對變頻器進行散熱,。主要方法有：
（1） 采用風扇散熱：變頻器的內(nèi)裝風扇可將變頻器箱體內(nèi)部散熱帶走,。
?。?） 環(huán)境溫度：變頻器是電子裝置，內(nèi)含電子元件機電解電容等,，所以溫度對其壽命影響較大,。通用變頻器的環(huán)境運行溫度一般要求－10℃~+50℃，如果能降低變頻器運行溫度,，就延長了變頻器的使用壽命,，性能也穩(wěn)定。